文超

摘 要：隨著人們生活水平的不斷提高，空調(diào)已經(jīng)成為非常普遍的室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)器了。但在滿足高質(zhì)量的生活品質(zhì)的同時(shí)，人們對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)的需求量也日益加大，這與現(xiàn)代社會(huì)的能源緊張問題形成矛盾。因此各國空調(diào)設(shè)計(jì)者采取必要的節(jié)能措施降低能耗，對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的研究刻不容緩。

關(guān)鍵詞：空調(diào)；制冷系統(tǒng)；節(jié)能優(yōu)化

近幾年由于全世界都在面臨資源和能源短缺的問題，各個(gè)行業(yè)都出現(xiàn)了發(fā)展節(jié)能減排、優(yōu)化設(shè)計(jì)的理念，實(shí)現(xiàn)資源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。在空調(diào)制造行業(yè)，空調(diào)的制冷系統(tǒng)是整個(gè)空調(diào)的關(guān)鍵，也是節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵。因此各國的空調(diào)制冷研究者都在研究，希望以通過技術(shù)改革的方式解決空調(diào)制冷系統(tǒng)在消耗能源最少的情況下依然能夠取得最大的制冷量的問題。

1 制冷空調(diào)的節(jié)能優(yōu)化的背景及意義

1.1 空調(diào)制冷系統(tǒng)的現(xiàn)狀。與國外相比，我國制冷空調(diào)技術(shù)起步較晚，雖然經(jīng)過了幾十年的發(fā)展，現(xiàn)代的制冷技術(shù)也并不是很完善。但伴隨著我國的空調(diào)每年逐漸擴(kuò)大銷售量，制冷空調(diào)的綜合能力在世界上也已屬于較高位置。目前已經(jīng)有許多國內(nèi)的空調(diào)制冷企業(yè)從之前的引用國外先進(jìn)技術(shù)開始向自主創(chuàng)新方面發(fā)展，使我國制冷行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)在不斷提升。然而對(duì)現(xiàn)階段而言，空調(diào)的制冷系統(tǒng)現(xiàn)狀并不容樂觀，效果并不明顯。這主要原因就是在相當(dāng)長的一段時(shí)間里，空調(diào)的制冷系統(tǒng)都是非常基礎(chǔ)的，缺少一定的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。這對(duì)于已經(jīng)進(jìn)入節(jié)能設(shè)計(jì)中的現(xiàn)階段而言，造成科學(xué)技術(shù)底子薄，創(chuàng)新難的問題。但空調(diào)制冷系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的優(yōu)勢(shì)非常大，只要相關(guān)設(shè)計(jì)者盡可能的對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行整合，對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)的現(xiàn)狀進(jìn)行結(jié)合，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，空調(diào)的制冷系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的趨勢(shì)還是比較明顯的。其中，對(duì)于制冷空調(diào)的節(jié)能技術(shù)的研究和發(fā)展是創(chuàng)新的中心問題。解決空調(diào)在滿足制冷降溫的過程中消耗大量能源的問題，增強(qiáng)現(xiàn)階段空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)能性，是進(jìn)入21世紀(jì)以來空調(diào)制冷產(chǎn)業(yè)最應(yīng)關(guān)注的問題。

1.2 節(jié)能優(yōu)化在現(xiàn)階段的現(xiàn)實(shí)意義。我國是一個(gè)發(fā)展中國家，由于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化加速發(fā)展，早已帶來了巨大的資源和能源環(huán)境的問題。同時(shí)，能源問題也被稱為是21世紀(jì)人類面臨的最大難題之一。因此，節(jié)能減排這個(gè)理念早已成為各個(gè)行業(yè)以至全世界都著重發(fā)展和研究的方面。在當(dāng)今的室內(nèi)建筑中，空調(diào)已經(jīng)成為最主要的冬日取暖和夏日制冷的溫度調(diào)節(jié)器。但是人們?cè)谙硎芊奖憧旖莸耐瑫r(shí)，也消耗著大量的能源。因此，在空調(diào)制冷過程中進(jìn)行能源的優(yōu)化，將對(duì)能源大量消耗這個(gè)問題做出巨大的貢獻(xiàn)。

2 影響空調(diào)制冷系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的因素

2.1 溫差對(duì)空調(diào)制冷節(jié)能優(yōu)化的影響。在空調(diào)制冷系統(tǒng)中影響其高能效率的因素有很多，而溫度參數(shù)對(duì)其能效的影響最大。溫差具體指蒸發(fā)溫度與冷凝溫度及過冷度和換熱器的傳熱溫差。在比較蒸發(fā)溫度和冷凝溫度對(duì)制冷效率影響時(shí)，基本的公式是逆卡諾循環(huán)效率公式，以定性地研究提高制冷效率的方向。依據(jù)公式可以得出，在制冷循環(huán)過程中，蒸發(fā)溫度對(duì)制冷系數(shù)的影響力大于冷凝溫度對(duì)制冷系數(shù)的影響力。過去人們往往把注意力集中在降低冷凝溫度來提高制冷效率上，但對(duì)于如何提高蒸發(fā)溫度來提高制冷效率往往辦法不多，這不利于空調(diào)制冷的節(jié)能優(yōu)化。過冷度，通常是針對(duì)冷凝器來說的，指的是冷凝器出口某一點(diǎn)的冷媒壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度與冷媒實(shí)際溫度之間的差值，通常過冷度越大說明冷凝效果越好。但是在實(shí)踐中是無法實(shí)現(xiàn)換熱器的換熱面積無限大的想法，因此在空調(diào)器制冷系統(tǒng)必定存在傳熱溫差，而由于傳熱溫差的存在，制冷系數(shù)必然會(huì)降低，溫差越大，制冷系數(shù)降低越大，空調(diào)的能效比也會(huì)相對(duì)趨低。

2.2 膨脹閥開啟度對(duì)空調(diào)制冷的節(jié)能優(yōu)化的影響。膨脹閥是空調(diào)制冷系統(tǒng)中的一個(gè)重要部件，是影響空調(diào)節(jié)能優(yōu)化的重要因素，一般安裝于冷凝器和蒸發(fā)器之間。膨脹閥安裝在蒸發(fā)器入口，也是起到節(jié)流作用和控制制冷劑的流量的作用。一般情況下，空調(diào)的膨脹閥開啟度越大，會(huì)耗費(fèi)更多的能量，造成能源的損失。而若膨脹閥的開啟度過小，則會(huì)造成制冷不足的問題。因此，合理適度地調(diào)節(jié)膨脹閥的開啟度對(duì)于空調(diào)制冷節(jié)能優(yōu)化有很大的意義。

3 空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 制冷空調(diào)中對(duì)于溫差調(diào)節(jié)的應(yīng)用。空調(diào)制冷系統(tǒng)是根據(jù)蒸氣壓縮式制式制冷原理來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，但在實(shí)踐中總存在差異。表現(xiàn)在，冷凝溫度與蒸發(fā)溫度的差值大，而換熱器的兩個(gè)傳熱過程均為等壓過程，必須存在傳熱溫差。而冷凝溫度與蒸發(fā)溫度的差值越大，節(jié)流損失就越大，空調(diào)制冷系統(tǒng)的性能系數(shù)就會(huì)相對(duì)降低。因此為降低傳熱溫差，提高空調(diào)制冷性能系數(shù)，在實(shí)際工作中要注意選用空調(diào)壓縮機(jī)的負(fù)荷特征曲線與能效最佳溫度點(diǎn)，同時(shí)避免濕壓縮。

3.2 制冷空調(diào)中對(duì)于膨脹閥開啟度調(diào)節(jié)的應(yīng)用。為了確?？照{(diào)膨脹閥控制制冷劑流量的作用，要對(duì)膨脹閥的過熱度進(jìn)行定期檢測(cè)，可以參照相關(guān)說明書對(duì)其開啟度進(jìn)行調(diào)整，既要保證蒸發(fā)器的出口完全為氣態(tài)制冷劑，也要達(dá)到一定的制冷效果，使其過熱度保持在5℃～8℃的范圍內(nèi)。

4 制冷空調(diào)系統(tǒng)中新型節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

4.1 采用熱生制冷新技術(shù)。熱聲制冷節(jié)能技術(shù)是近年來最新研制的一種空調(diào)節(jié)能制冷技術(shù)。該技術(shù)采用的是惰性氣體或相關(guān)混合物作為工質(zhì)。在生態(tài)方面，該技術(shù)無需使用制冷劑，避免制冷劑對(duì)臭氧層的破壞，加重溫室效應(yīng)；制作成本方面，熱聲制冷技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性強(qiáng)，無需使用貴重材料，在成本上與傳統(tǒng)的制冷空調(diào)相比大大的降低；在使用壽命方面，該技術(shù)結(jié)構(gòu)中無振蕩的活塞、油密封、潤滑等運(yùn)動(dòng)部件，使此技術(shù)空調(diào)的壽命得到大幅的延長。因此，熱生制冷技術(shù)在空調(diào)制冷節(jié)能應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)明顯，是現(xiàn)代空調(diào)節(jié)能制冷技術(shù)研究發(fā)展的方向之一。

4.2 采用人工智能技術(shù)。人工智能技術(shù)是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展后的產(chǎn)物。伴隨著社會(huì)中各行各業(yè)中的人工智能技術(shù)的發(fā)展，空調(diào)制冷系統(tǒng)中也逐漸滲透入人工智能技術(shù)。然而目前人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域還局限于智能控制、故障檢測(cè)及診斷、負(fù)荷預(yù)測(cè)等，短期內(nèi)還不能實(shí)現(xiàn)仿真技術(shù)的效果。作為現(xiàn)代制冷節(jié)能技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要研究方向，制冷空調(diào)應(yīng)用領(lǐng)域，還應(yīng)結(jié)合人工智能系統(tǒng)與傳統(tǒng)仿真技術(shù)互相應(yīng)用，從而保證制冷器在最大程度上的冷量輸出，結(jié)合兩者系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)，研究出相應(yīng)的節(jié)能型空調(diào)。

5 結(jié)語

人們對(duì)制冷空調(diào)的應(yīng)用，消耗了大量能源，導(dǎo)致了能源需求越來越大同日益嚴(yán)重的能源短缺之間的矛盾。這大大推動(dòng)了各國政府和研究者對(duì)空調(diào)技術(shù)在空調(diào)制冷中的應(yīng)用。而理論和實(shí)踐都能證明溫差和膨脹閥開啟度對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)中能耗消耗的影響，并通過降低傳熱溫差和合理調(diào)度膨脹閥開啟度的方式，合理降低制冷系統(tǒng)中的能源損耗。此外，制冷空調(diào)系統(tǒng)中新型節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)是大勢(shì)所趨，并從實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)來看，新型節(jié)能技術(shù)在空調(diào)制冷系統(tǒng)上的應(yīng)用是成功的，具有廣泛的先進(jìn)性和實(shí)用性，節(jié)能效果更為顯著。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡偉宏.關(guān)于空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化[J].環(huán)保科技，2014（03）.

[2] 黃銳斌.關(guān)于制冷空調(diào)節(jié)能技術(shù)的思考[J].科技前沿，2014（07）.

[3] 王榮梅.淺談制冷空調(diào)的節(jié)能技術(shù)[J].應(yīng)用科技，2014（05）.